轮式机器人底盘原理图-运动学模型和参数计算实验方案

将四轮驱动移动机器人(SSMR)的运动模型简化等效处理为两轮差速驱动机器人的运动模型。

如图 2.4所示，以ICR-COM为横轴线，以CENTER-COM为纵轴线，假设了虚拟左右轮的位置分别位于点L和R，这里需要注意的是虚拟轮间距LR的长度不一定等于真实轮间距QP的，且虚拟轮间距LR是动态变化的，笔者的分析如下：

假如没有旋转运动（无滑移），意味着只有vl和vr，且vf和vb均为0，此时LR=QP；而如果存在旋转运动，也就是vf和vb不为0，存在滑移现象，则实际情况发生了变化，也就是说按照vl和vr及PQ计算出来的角速度，并不是真实的角速度，而旋转分运动不同，滑移（滑动摩擦）程度不同，对实际的角速度影响也不同，因此虚拟轮间距LR是动态变化的，与滑动摩擦相关，因此不同摩擦系数的地面与轮胎接触，对实际旋转运动也是有着不同影响的。

本文从四轮驱动移动机器人(SSMR)的运动机理分析其运动规律，建立了四轮驱动移动机器人(SSMR)的运动模型，并深入分析了SSMR独有的运动特性。基于上述分析，将SSMR简化为两轮差速驱动机器人模型，推导了SSMR的较为完整运动控制模型，给出了重要参数计算的实验方案。从运动性能等方面分析了SSMR与car-like robot、两轮差速驱动机器人的异同之处，并说明SSMR的适用场景。